Наблюдения за горизонтальными смещениями сооружений

При организации наблюдения за горизонтальными смещениями закрепляют опорные пункты, наблюдательные столбы и деформа­ционные марки.

Опорные пункты размещают за пределами подвижек грунта. По конструкции и закладке они идентичны фундаментальным реперам. Центр сферической головки обозначают насечкой или отверстием небольшого диаметра.

Наблюдательные столбы (рис.8.6,а) располагают на створе и в триангуляции. В качестве столбов применяют трубы, залитые бетоном, или бетонные монолиты в виде усеченных четырехгранных пирамид 2. Высота выступающей части столба над землей состав­ляет до 1,2 м. В верхние грани столбов 1 вделываются метал­лические пластинки с тремя пазами-бороздками или концентри­ческими окружностями для однообразной установки теодолита и визирной марки. Центром столба является точка пересечения пазов. Глубина закладки столбов определяется в каждом конкретном случае, с учетом глубины промерзания грунта и его физико-меха­нических свойств.

Деформационные марки размещают на зданиях или сооружениях для закрепления наблюдаемых точек. Марки изме­няют свое пространственное положение при смещении здания или сооружения.

Деформационная марка представляет собой металлический диск 1, закладываемый в стену 3. Если марка предназначена для горизонтальной установки измерительной линейки, то она имеет специальные ушки 2 (рис.8.6, б) для упоров линейки или полусферическую головку 2 (рис.8.6, в) для упора пятки линейки или рейки.

Рис.8.6. Знаки закрепления точек при наблюдениях за смещениями:

а - наблюдательный столб; б - деформационная марка с ушками для

горизонтальной установки линейки; в - деформационная марка с

головкой для упора линейки или пятки рейки

Марки для визирования теодолитом оборудуются визирными цилиндрами или щитками с раскрашенными симметричными фигурами. Визирные приспособления устанавливают так, чтобы ось цилиндра или линия симметрии фигуры щитка совпадала с отвесной линией точки наблюдения, зафиксированной на марке пересекающимися штрихами или центром небольшой окружности [23].

Допустимая погрешность измерения горизонтальных смещений зданий или сооружений зависит от их типа, свойств грунта, скорости смещения и класса точности измерения (см. табл.4.1 и 4.2 раздела 4.3).

Согласно ГОСТ 24846-81 подготовка к измерениям горизонталь­ных перемещений состоит в следующих действиях.

Перед началом измерений горизонтальных перемещений
и кренов фундамента или здания (сооружения) в целом необходимо установить:

– опорные знаки в виде неподвижных в горизонтальной плоско­сти столбов, снабженных центрировочными устройствами в верх­ней части знаков для установки геодезического инструмента; в качестве опорных знаков допускается использовать обратные от­весы и реперы;

– деформационные марки, размещаемые непосредственно на на­ружных и внутренних частях зданий или сооружений;

– ориентирные знаки в виде неподвижных в горизонтальной плоскости столбов; в качестве ориентирных знаков допускается использовать пункты триангуляции или удобные для визирования точки зданий и сооружений.

В процессе измерений горизонтальных перемещений и
кренов следует контролировать устойчивость пунктов опорной сети для каждого цикла наблюдений.

Горизонтальные смещения фиксированных на сооружении точек определяют как разность их координат, полученных в различные моменты времени и в единой системе координат. Существуют два решения задачи определения величины сме­щений: по двум координатам и по одной координате. В пер­вом случае для определения координат точек применяют ли­нейно-угловые построения, во втором — створные методы.

Наблюдения за смещениями, так же, как и за осадками, выпол­няют циклами. В период строительства первый цикл проводят до воздействия на здание или сооружение горизонтальных сил. Последующие циклы осуществляют по программе наблюдений, а в период эксплуатации зданий или сооружений – не менее двух раз в год (весной и осенью).

Наблюдения прекращают, когда скорость смещения становится менее 2 мм в год, но возобновляют при появлении деформаций.

Горизонтальные смещения чаще всего определяют следующими геодезическими методами: створным, линейно-угловыми (полигонометрический, триангуляционный, комбинированные) и стереофотограмметрическим. Также могут применяться прямые и обратные отвесы.

Для створных измерений характерны те же требования, что и для линейно-угловых построений. Вместе с тем важным для них является выбор правила знаков измеряемых отклонений от створа (нестворностей) и его сохранение на весь период наблюдений.

Створный метод подразделяется на группы способов прямого (непосредственного) и косвенного (посредственного) измерения нестворностей.

К прямым относятся:

- способы бокового нивелирования,

- струнный,

- дифракционный,

- подвижных марок и др.,

а к косвенным

– способы лазерно-интерференционного створофиксирования (ЛИСТ),

– коллиматорный,

– измерения малых углов,

– наблюдения обратных биполярных засечек и др.